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Foxboro I/A Series Compact 200 16 槽水平基板（31H2C480B4）
时间: 2025-09-11浏览次数：
Foxboro I/A Series Compact 200 16 槽水平基板（31H2C480B4）
Foxboro I/A Series Compact 200 16 槽水平基板（31H2C480B4）
核心定位与子系统角色
Compact 200 16 槽水平基板是 Foxboro I/A Series Compact 200 I/O 子系统的 “硬件骨架”，核心作用包括：
模块承载：提供 16 个标准插槽，用于安装 Compact 200 系列 I/O 模块（如模拟量输入 / 输出模块、数字量模块、HART 通信模块等，如此前总结的 FBM218 模块）；
信号与电源分配：通过内部总线实现基板与各 I/O 模块的信号交互、电源供给，以及模块与上级控制器的通信衔接；
冗余支持：兼容模块级冗余配置（如双模块冗余），为 I/O 子系统的高可靠性提供硬件基础；
环境适配：适配工业现场恶劣环境（如粉尘、振动、宽温范围），保障 I/O 子系统稳定运行。
结构设计与安装特性
（一）物理结构与尺寸
外形设计：采用水平式布局，整体为金属材质框架（兼顾强度与电磁屏蔽），表面设插槽标识（1-16 号），便于模块定位安装；
关键尺寸（参考 Compact 200 系列标准）：
长度：约 483mm（19 英寸，适配标准 19 英寸机柜安装）；
高度：约 130mm（5.12 英寸）；
深度：约 150mm（5.9 英寸，含连接器突出部分）；
重量：约 1.8kg（不含模块），轻量化设计便于机柜装配。
（二）安装方式与兼容性
机柜安装：
支持 19 英寸标准工业机柜安装，需搭配专用安装支架（可选配件），安装深度需预留≥200mm（含模块插拔空间）；
兼容 “水平安装”（默认），可通过适配件调整安装角度（需参考系统安装指南）；
DIN 导轨安装：
支持 35mm 标准 DIN 导轨（EN 60715 规格）安装，需通过导轨卡扣固定，适配无 19 英寸机柜的现场场景（如小型控制柜）；
模块安装要求：
插槽兼容性：16 个插槽均支持 Compact 200 系列所有 I/O 模块，无信号类型限制（模拟量、数字量、通信模块可混合安装）；
冗余模块布局：若配置冗余 I/O 模块（如双 FBM218），需安装在相邻插槽（如 3 号与 4 号、5 号与 6 号），且第一个冗余模块需位于奇数编号插槽，以确保冗余通信与电源切换功能正常。
核心功能与技术特性
（一）电源分配与冗余支持
电源输入与分配：
支持双 24V DC 冗余电源输入（需外接冗余电源模块），输入电压允许波动范围为 + 5%/-10%（即 21.6V DC - 25.2V DC）；
内部集成电源分配电路，将冗余电源稳定分配至 16 个插槽的 I/O 模块，单个模块最大供电电流支持≥1A（满足大多数 Compact 200 模块功耗需求）；
电源保护：内置过流保护（单通道过流时不影响其他模块供电）、反接保护（防止电源正负极接反损坏基板）；
冗余切换能力：
当主电源故障时，备用电源可在≤10ms 内无缝切换，确保 I/O 模块无断电中断，保障过程信号连续采集 / 输出；
支持 “模块级冗余” 的电源协同，冗余模块共享基板电源总线，避免单电源故障导致冗余失效。
（二）信号总线与通信衔接
内部信号总线：
集成 “控制信号总线” 与 “状态监测总线”：控制信号总线用于传输 I/O 模块与上级控制器的实时数据（如 4-20mA 模拟量、数字开关量）；状态监测总线用于上传模块故障、电源状态等诊断信息；
总线速率：控制信号传输速率≥1Mbps，满足工业过程实时性需求（延迟≤10ms）；
隔离设计：信号总线与电源总线之间实现 galvanic 隔离（隔离电压≥500V AC/1 分钟），防止电源干扰影响信号传输；
外部通信接口：
基板背部设专用 “控制器连接端口”（通常为多针工业连接器），通过专用线缆与 Foxboro I/A Series 控制器（如 Evo 控制器）对接，实现子系统与控制系统的整体联动；
支持冗余通信链路（需控制器端配合），当主通信链路故障时，备用链路自动切换，保障数据不丢失。
（三）故障诊断与维护便利性
状态指示：
基板正面设 LED 指示灯，包括 “电源状态灯”（主电源 / 备用电源，绿色常亮为正常，红色闪烁为故障）、“总线状态灯”（黄色常亮为正常，熄灭为总线中断）、“模块故障汇总灯”（红色点亮表示任一插槽模块故障），便于快速判断系统状态；
模块热插拔支持：
16 个插槽均支持 “热插拔”（需模块本身具备热插拔设计），更换 I/O 模块时无需断开基板电源或通信线缆，仅需解锁模块卡扣即可插拔，减少维护停机时间；
故障隔离：
单个插槽设独立故障隔离电路，当某一 I/O 模块故障时，基板自动切断该插槽与总线的异常信号，避免故障扩散至其他模块或上级控制器。
（四）环境防护与耐用性
抗污染能力：符合 ISA 标准 S71.04 的 G3 级（恶劣）环境要求，可耐受工业现场粉尘、油气、腐蚀性气体（如硫化氢），基板表面采用防腐蚀涂层（如环氧树脂），延长使用寿命；
抗振动与冲击：
振动防护：5-500Hz 频率范围内，可承受 7.5m/S²（0.75g）的正弦振动，满足泵、压缩机等振动源附近的安装需求；
冲击防护：可承受 15g（半正弦波，持续时间 11ms）的冲击，符合工业设备运输与现场安装的冲击环境；
温度适应性：工作温度范围 - 20°C 至 + 60°C，存储温度范围 - 40°C 至 + 85°C，适配大多数工业场景（如化工车间、户外控制柜）。
技术规格详解
（一）电气规格
规格类别 参数详情
电源输入 电压：24V DC（冗余双输入）；电压波动范围：+5%/-10%；最大输入电流：10A（总功耗随模块数量变化）
电源分配 单个插槽最大输出电流：1A；电源总线压降：≤0.5V（满负载时）
信号总线 总线类型：差分信号总线；传输速率：≥1Mbps；信号延迟：≤10ms
隔离性能 电源 - 信号隔离：500V AC/1 分钟；插槽间隔离：600V AC/1 分钟
过流保护 单插槽过流保护阈值：1.5A（自恢复式，故障排除后自动恢复供电）
（二）机械与环境规格
规格类别 参数详情
外形尺寸 长度：483mm（19 英寸）；高度：130mm；深度：150mm；重量：约 1.8kg（不含模块）
安装方式 19 英寸机柜安装（需支架）、35mm DIN 导轨安装（EN 60715）
工作温度 -20°C 至 +60°C（无冷凝）
存储温度 -40°C 至 +85°C（无冷凝）
工作湿度 5% - 95% RH（无冷凝，温度≤40°C 时）
抗振动 5-500Hz，7.5m/S²（0.75g），符合 IEC 60068-2-6 标准
抗冲击 15g（半正弦波，11ms），符合 IEC 60068-2-27 标准
（三）合规认证
电磁兼容性（EMC）：符合欧盟 EMC 指令（2014/30/EU），满足 EN 61326-1:2013 标准的 A 类发射要求（工业环境电磁辐射控制）与工业抗扰度等级（抗静电放电、射频干扰、电快速瞬变脉冲群）；
安全认证：
UL/UL-C 认证：适用于 I 类 A-D 组、2 区、T4 温度代码的危险环境（需搭配 Foxboro I/A Series 认证控制器与模块）；
ATEX 认证：Ex nA IIC T4 Ga，适配 2 区危险环境（如化工爆炸风险区域）；
IECEx 认证：符合 IEC 60079-15 标准，支持全球危险区域应用；
环保合规：符合欧盟 RoHS 指令（2011/65/EU），限制铅、汞、镉等有害物质使用；
船用认证：部分型号获美国船级社（ABS）、法国船级社（Bureau Veritas）认证，符合 marine 环境（如船舶动力系统、海上石油平台）的环境与安全要求。
配套组件与参考文档
（一）关键配套组件
组件类型 型号 / 规格 核心作用
冗余电源模块 适配 Compact 200 系列（如相关 RH 型号） 为基板提供双 24V DC 冗余电源输入，保障电源可靠性
安装支架 19 英寸机柜专用支架 用于基板在 19 英寸机柜内的固定安装，确保安装稳定性
控制器连接线缆 专用多芯工业线缆 连接基板与 Foxboro I/A Series 控制器，实现数据与控制信号传输
终端组件（TA） 如 RH926SP（此前 FBM218 配套） 通过线缆与基板上的 I/O 模块连接，提供现场设备的接线接口
（二）参考文档
文档编号 / 参考编号 文档名称 核心内容
31H2C480B4 Compact 200 系列 16 槽水平基板产品规格表 基板详细技术参数、安装尺寸、电气特性、认证信息
PSS 31H-2COV Compact 200 系列 I/O 子系统概述 子系统整体架构、基板与模块的搭配规则、冗余配置方案
B0400FA 标准与 Compact 200 系列子系统用户指南 基板安装步骤、模块插拔操作、故障诊断流程、日常维护注意事项
PSS 31H-2C218 FBM218 模块产品规格表（此前总结文档） 基板兼容模块的详细规格，辅助确认模块与基板的适配性
与其他 Compact 200 基板的差异（补充说明）
Compact 200 系列基板包含多种规格（如槽位数、安装方式），16 槽水平基板（31H2C480B4 相关）与其他型号的核心差异如下：
对比维度 16 槽水平基板（本文档） 8 槽水平基板（同系列） 垂直基板（同系列）
槽位数 16 个（支持更多模块，适合大型 I/O 子系统） 8 个（适合中小型子系统，节省空间） 12 个（垂直布局，适配窄机柜场景）
安装方式 19 英寸机柜 + DIN 导轨 19 英寸机柜 + DIN 导轨 仅 DIN 导轨（垂直安装，节省水平空间）
最大模块功耗 支持总功耗≤16A（按单模块 1A 计算） 支持总功耗≤8A 支持总功耗≤12A
典型应用场景 大型化工、电力系统的集中 I/O 站 中小型生产线的分散 I/O 站 机柜空间紧张的现场（如户外小型控制柜）
